無機(jī)化學(xué)課件12s區(qū)元素

§12.1s區(qū)元素概述堿金屬(IA)：ns1

Li,Na,K,Rb,Cs,Fr堿土金屬(IIA)：ns2Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra

都是活潑金屬。易與H2干脆化合成MH、MH2離子型化合物；2.與O2形成正常氧化物、過氧化物、超氧化物；3.與其他非金屬作用形成相應(yīng)的化合物；4.易與H2O反應(yīng)(除Be、Mg外)。注：它們的活潑性有差異通性：原子半徑增大電離能、電負(fù)性減小金屬性、還原性增加IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半徑減小電離能、電負(fù)性增大金屬性、還原性減弱12.2.1單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)12.2.2s區(qū)元素的存在和單質(zhì)的制備1.單質(zhì)的物理性質(zhì)：有金屬光澤密度小硬度小熔點(diǎn)低s區(qū)單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)變更導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好由于堿土金屬的金屬鍵比堿金屬的金屬鍵要強(qiáng)，所以堿土金屬的熔沸點(diǎn)、硬度、密度都比堿金屬高得多。12.2.1單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)Li2ONa2O2KO22.化學(xué)性質(zhì)堿金屬和堿土金屬都是特殊活潑的金屬元素，同族從Li到Cs和從Be到Ba活潑性依次增加。堿金屬和堿土金屬都有很強(qiáng)的還原性，與很多非金屬單質(zhì)干脆反應(yīng)生成離子型化合物。在絕大多數(shù)化合物中，它們以陽(yáng)離子形式存在。單質(zhì)在空氣中燃燒，形成相應(yīng)的氧化物：Li2ONa2O2

KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaOSrO BaO2

Li2ONa2O2KO2(1)與氧、硫、氮、鹵素反應(yīng)，形成相應(yīng)的化合物。鎂帶的燃燒(2)與水作用LiNaKCa2M+2H2O→2MOH+H2(g)(3)與液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+++-+→均以礦物形式存在：鋰輝石：鈉長(zhǎng)石：鉀長(zhǎng)石：光鹵石：明礬石：12.2.2s區(qū)元素的存在和單質(zhì)的制備綠柱石：菱鎂礦：螢石：天青石：大理石：石膏：重晶石：12.3.1氫化物§12.3s區(qū)元素的化合物12.3.5協(xié)作物12.3.4重要鹽類及其性質(zhì)12.3.3氫氧化物12.3.2氧化物s區(qū)元素的單質(zhì)(除Be、Mg外)均能與氫形成離子型氫化物。LiH NaHKH RbHCsHNaCl-90.4-57.3-57.7 -54.3-49.3-4411.均為白色晶體，熱穩(wěn)定性差/kJ·mol-112.3.1氫化物2.還原性強(qiáng)

鈦的冶煉：猛烈水解：V)23.2)/H(H(2-=-E3.形成配位氫化物鋁氫化鋰受潮時(shí)強(qiáng)烈水解1.形成四類氧化物臭氧化物(O3-)：順磁性正常氧化物(O2-)：過氧化物(O22-)：反磁性，鍵級(jí)：1超氧化物(O2-)：順磁性，鍵級(jí)：3/212.3.2氧化物σ2sσ2pσ1sπ2pσ*2pπ*2pσ*2sσ*1s1s1s2s2s2p2pA.O

M.O

A.O能量例O2O2[(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2

(2pz)2(*2py)1(*2pz)1]O2分子軌道式1s22s22p4O電子分布式3.化學(xué)性質(zhì)與H2O的作用：（LiCs猛烈程度）（BeO除外）與CO2的作用：氧化物熱穩(wěn)定性總的趨勢(shì)是，同族從上到下依次降低，熔點(diǎn)也按此依次降低。堿土金屬離子半徑較小，電荷高，其氧化物的晶格能大，因而其熔點(diǎn)比堿金屬氧化物的熔點(diǎn)高得多。

12.3.3氫氧化物

堿金屬和堿土金屬的氫氧化物都是白色固體。易吸水而潮解MOH易溶于水，放熱。堿土金屬溶解度（20℃）

氫氧化物Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2

Sr(OH)2

Ba(OH)2

溶解度/mol·L-18×10-62.1×10-42.3×10-26.6×10-21.2×10-1溶解度增大

LiOHNaOHKOHRbOHCsOH

中強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2

兩性中強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)(箭頭指向)堿性增加，溶解度增大。堿性氫氧化物酸堿性推斷標(biāo)準(zhǔn)R拉電子實(shí)力與離子勢(shì)有關(guān):ф＝Z/r(r以pm為單位)解離方式與拉電子實(shí)力有關(guān)

0.22

Ф0.32兩性Ф0.22堿性Ф0.32酸性R－O－HRO－＋H＋R＋＋OH－ФФLiOH0.120.25Be(OH)2NaOH0.100.18Mg(OH)2KOH0.090.15Ca(OH)2RbOH0.080.13Sr(OH)2CsOH0.070.12Ba(OH)2

堿金屬氫氧化物均為堿性，Be(OH)2為兩性，其它堿土金屬氫氧化物為堿性。12.3.4重要鹽類及其性質(zhì)1.晶體類型：絕大多數(shù)是離子晶體，但堿土金屬鹵化物有確定的共價(jià)性。例如：Be2+極化力強(qiáng)，BeCl2已過渡為共價(jià)化合物。離子性增加重要鹽類：

鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽。BeCl2MgCl2CaCl2SrCl2BaCl2熔點(diǎn)/℃4157147758749622.一般無色或白色3.溶解度：堿金屬鹽類一般易溶于水；堿土金屬鹽類除鹵化物、硝酸鹽外多數(shù)溶解度較小。4.熱穩(wěn)定性：較高。鹽類的溶解性(1)IA鹽類易溶為主，難溶的有：K2[PtCl6]、

Na[Sb(OH)6]、KClO4、Li3PO4、K2Na[Co(NO2)3]

難溶鹽往往是在與大陰離子相配時(shí)出現(xiàn)。(2)IIA鹽類難溶居多，常見鹽類除氯化物、硝酸鹽外，其他難溶，如MCO3、MC2O4、M3(PO4)2、

MSO4、MCrO4離子型鹽類溶解度的定性推斷標(biāo)準(zhǔn)巴素洛規(guī)則：陰陽(yáng)離子電荷確定值相同,陰陽(yáng)離子半徑較為接近則難溶，否則，易溶。比較一下兩組溶解度：LiFLiI<BaSO4BeSO4<對(duì)于IIA族的化合物溶解度變更如下：其氟化物、氫氧化物溶解度增大從上到下其硫酸鹽、鉻酸鹽、碘化物溶解度減小從上到下

鋰和堿土金屬離子的極化能力較強(qiáng)，其硝酸鹽熱分解為：4LiNO32Li2O＋4NO2

＋O22Mg(NO3)22MgO＋4NO2

＋O2

其它堿金屬硝酸鹽受熱分解的產(chǎn)物為亞硝酸鹽O2：2NaNO32NaNO2

＋O2500℃含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性

4NaNO32Na2O＋N2＋5O2800℃

在更高的溫度分解則生成氧化物、氮?dú)夂脱鯕猓?1)硝酸鹽熱分解(2)碳酸鹽:穩(wěn)定性隨金屬離子半徑的增大而增加。

BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3T/℃＜10054090012901360穩(wěn)定性M2CO3＞MCO3[]2-M2+△MCO3(s)MO(s)＋CO2§12.4鋰、鈹?shù)奶厥庑詫?duì)角線規(guī)則12.4.1鋰的特殊性12.4.3對(duì)角線規(guī)則12.4.2鈹?shù)奶厥庑訪iBeBCNaMgAlSi

ⅠA族的Li與ⅡA族的Mg，ⅡA族的Be與ⅢA族的Al，Ⅲ